KR101496159B1 - 잘록한 모양의 병 - Google Patents

Abstract

감압 흡수 능력이 높으며 강도도 우수하고, 또한 미관을 구비한 잘록한 모양의 병을 제공하는 것.

병 측면의 적어도 일부에 곡면으로 형성된 잘록한 부분을 갖는 잘록한 모양의 병으로서, 적어도 상기 잘록한 부분에는 적어도 1 개의 감압 흡수용의 패널이 형성되고, 상기 패널의 폭은 그 패널의 일단에서 타단에 걸쳐서 연속적으로 변화된다.

Description

잘록한 모양의 병{BOTTLE WITH NARROW PORTION}

본 발명은, 잘록한 모양의 병과 관련되어 특히, 액체의 체적 감소에 의한 감압을 흡수하는 패널을 구비한 잘록한 모양의 병에 관한 것이다.

종래부터 음료 등을 수용하는 병으로서는 여러가지 형상의 것이 제안되어 있다. 예를 들어, 병의 상하 방향의 중간 영역의 직경을 작게 한, 이른바 잘록한 모양의 병이 있다. 잘록한 모양의 병은 보기에 아름다울 뿐만 아니라, 사용자가 병의 잘록한 부분을 잡는 경우에 병을 확실하게 유지할 수 있다는 특징을 갖고 있다.

음료 등의 수지제 용기는 음료가 수용된 후에 냉각 등의 온도 변화가 가해지는데, 그 때에 내부의 액체의 체적 감소 등에 의해 내부가 감압 상태가 되어 용기가 변형되는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해, 병의 표면에 감압 흡수용의 패널을 형성하는 경우가 있다. 이 패널은, 일반적으로 병의 표면에서 내부를 향하여 오목 들어간 구조의 병벽이다. 패널 형상으로서는 여러가지의 것이 사용되고 있는데 일반적으로는 다각형을 조합한 구조 등이 많이 사용되고 있다. 또 패널은, 감압 흡수를 목적으로 할 뿐만 아니라, 사용하는 재료의 양을 저감시키면서, 병 자체의 강도도 향상시킬 수 있으므로, 용기에 있어서는 중요한 것이다. 이 예로서는, 삼각형 패널을 조합한 것이 개시되어 있다 (특허 문헌 1 참조).

또, 병 측면에 패널을 형성하는 예로서는, 병 측면에 있어서 상하 방향으로 연장되는 직사각형 형상의 패널을 형성하는 것이 개시되어 있다 (특허 문헌 2 참조). 이 예에서는, 병 주위에 형성된 라벨 표면에 인쇄된 문자 등을 보기 쉽게 하기 위해서, 혹은 라벨 표면에 인쇄된 도안 등의 디자인의 이미지를 변화시키지 않게 하기 위해서, 병 동체부의 패널 수를 많게 하여 다각 형상으로 하고 있다.

또, 병 측면에 패널을 형성하는 다른 예로서는, 변형된 직사각형의 패널을 병 측면에 형성함과 함께, 병의 상하 방향의 중간 부근에 횡리브를 형성하는 것이 개시되어 있다 (특허 문헌 3 참조). 이 예에서는 횡리브에 의한 강성 향상 효과와, 각 패널 사이에 형성되는 기둥부에 의해 용기의 변형을 억제할 수 있다고 개시되어 있다.

또한, 병의 외관을 매끄러운 곡면으로 유지하기 위해서, 표면에 패널을 형성하지 않고 강성을 유지하기 위해서, 산부 (山部) 와 곡부 (谷部) 가 둘레 방향으로 교대로 배열되는 단차를 형성한 병이 개시되어 있다 (특허 문헌 4 참조).

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2002-370721호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2001-206331호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2002-332022호

특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 2003-40230호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 상기와 같은 잘록한 모양의 병에서는, 이하와 같은 문제가 있었다. 즉, 잘록한 모양의 병의 표면은 완만하게 만곡되어 있는데, 이와 같은 곡면으로 형성되어 있는 병의 표면에 다각형을 조합한 패널을 형성하면, 감압에 의한 용기의 변형이 국소적으로 집중되어, 병에 큰 변형을 초래하는 경우가 있다. 또, 잘록한 부분을 갖는 병을 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 재료로 제조하는 경우, 제조 방법에서 기인하여 잘록한 부분의 재료의 두께가 얇아지는 경우가 있다.

또, 연속적이고 매끄러운 곡면으로 형성되는 측면을 갖는 잘록한 모양의 병에, 인용 문헌 1 에서 개시한 바와 같은 복수의 다각형을 조합한 패널을 적용하면, 병 자체의 미관을 해침과 함께, 병을 든 사람이 곡면과 다각형의 부정합으로 위화감을 느끼는 것도 생각할 수 있다.

또, 인용 문헌 2 에 개시된 바와 같은 병에서는, 단순히 병의 동체부의 면수를 늘린 것만으로는 병의 내부의 감압 흡수 기능을 갖는 면의 면적이 작아져, 충분한 기능을 얻을 수 없다. 그 때문에, 불규칙한 감압 변형이 일어나거나 동체부에 배치된 강도 보강을 목적으로 하여 형성한 오목 형상 또는 볼록 형상 리브의 폭을 좁게 함으로써 강성 저하를 야기시킨다.

또, 인용 문헌 3 에 개시된 병에서는, 감압 흡수 패널 주위의 강도 보강을 위해 형성된, 둘레 방향으로 연속된 고리형 홈부는, 동체부에 대한 횡방향의 외력이나 감압 흡수 패널 주위의 변형의 방지에는 효과가 있지만, 병의 높이 방향의 부하인 수직 하중 강도에 대해서는 역효과이고, 종종 강도의 저하를 초래한다.

또한, 인용 문헌 4 에 개시된 병에서는, 단순한 산부와 곡부로 이루어지는 단차를 이용하여 강성을 확보하고 있기 때문에, 크기가 큰 병에 대해서는 적용할 수 없다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은, 상기 문제점을 해소할 수 있는 잘록한 모양의 병을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 병 측면의 적어도 일부에 곡면으로 형성된 잘록한 부분을 갖는 잘록한 모양의 병으로서, 적어도 상기 잘록한 부분에는 적어도 1 개의 감압 흡수용의 패널이 형성되고, 상기 패널의 폭은 그 패널의 일단에서 타단에 걸쳐서 연속적으로 변화된다는 구성을 채용하고 있다.

또, 상기 패널은, 상기 잘록한 부분 중 가장 잘록한 부분의 폭이 다른 부분의 폭보다 넓다는 구성을 채용하고 있다.

또, 상기 패널의 수평 방향 단면은 상기 잘록한 모양의 병 측면의 다른 부분보다 병의 내부를 향하여 오목 들어간 구성을 채용하고 있다.

또, 상기 패널의 수평 방향 단면은 곡선으로 되어 있다는 구성을 채용하고 있다.

또, 상기 패널은 상기 잘록한 모양의 병의 상하 양단 근방까지 연이어 형성 되어 있다는 구성을 채용하고 있다.

또, 상기 패널은 적어도 2 개 형성되고, 당해 패널은 상기 잘록한 모양의 병의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있다는 구성을 채용하고 있다.

또한, 상기 패널의 수는 8 개라는 구성을 채용하고 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 병 측면의 적어도 일부에 곡면으로 형성된 잘록한 부분을 갖는 잘록한 모양의 병에 있어서, 병 자체의 강도를 확보하면서 또한 감압 흡수 능력이 높은 병을 실현할 수 있다. 또, 잘록한 부분의 재료의 두께 감소를 억제할 수 있다. 게다가, 병의 미관을 아름답게 유지하면서, 병을 가진 사람이 위화감을 느끼지 않는 병을 실현할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 잘록한 모양의 병의 정면도를 나타낸다.

도 2 는 도 1 에 개시된 병으로서, 도 2 의 (A) 는 상면도를 나타내고, 도 2 의 (B) 는 저면도를 나타내고, 도 2 의 (C) 는 도 1 의 A-A 선에 있어서의 단면도를 나타낸다.

도 3 은 도 1 에 개시된 잘록한 모양의 병에 음영을 부여한 사시도를 나타낸다.

도 4 는 종래의 패널 없는 잘록한 모양의 병의 각 부의 두께를 나타내는 표이다.

도 5 는 본 발명의 잘록한 모양의 병의 각 부의 두께를 나타내는 표이다.

부호의 설명

1 잘록한 모양의 병

11 잘록한 부분

21 측벽

31 패널

41 뚜껑 걸어맞춤부

41a 수나사부

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

다음으로, 본원 발명의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

[전체 개요]

본 발명의 일 실시형태에 관련된 잘록한 모양의 병 (1) 은, 병 측면의 적어도 일부로서, 병의 상하 방향의 중간 부분에 곡면으로 형성된 잘록한 부분 (11) 을 갖는 표주박형이고, 본 실시형태에서는 상하 방향의 중심보다 약간 상방이 되는 위치에 잘록한 부분 (11) 이 형성되어 있다. 잘록한 모양의 병 (1) 의 측면은, 대체로 원형 단면을 형성하는 측벽 (21) 과 적어도 잘록한 부분에 형성된 감압 흡수용 패널 (31) 로 이루어진다. 또, 잘록한 모양의 병 (1) 의 상단에는 뚜껑 (도시 생략) 을 걸어맞추기 위한 뚜껑 걸어맞춤부 (41) 가 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태의 잘록한 모양의 병 (1) 은, 투명한 폴리에틸렌테레프탈레이트 재료로 이루어지는, 소위 PET 병이다.

[측벽]

측벽 (21) 은 잘록한 모양의 병 (1) 의 상단부에서 하단부까지 연속되는 벽부재로서, 수평 방향의 단면에서 보았을 경우에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 패 널 (31) 의 부분을 제외하고 대체로 원형 단면을 갖고 있다. 각 부의 원형 단면의 직경은 잘록한 부분 (11) 이 최소이며, 잘록한 모양의 병 (1) 의 상부가 중간의 크기이고, 하부가 최대로 되어 있다. 상하 방향의 중간 부분이 잘록한 부분 (11) 으로 되어 있으므로, 이 잘록한 부분 (11) 을 잡음으로써, 잘록한 모양의 병 (1) 을 확실하게 유지할 수 있다. 또한, 여기에서 「잘록한 부분」이라고 하는 경우, 최소 직경 부분을 포함하며, 또한 그 상하 근방 영역도 포함하는 것으로 한다. 이 때문에, 본 발명은 예를 들어 잘록한 부분만이 곡면으로 형성되고, 그 밖의 부분이 평면의 조합으로 이루어지는 병에 대해서도 적용할 수 있다고 이해되어야 한다.

[패널]

또, 잘록한 모양의 병 (1) 의 측면에는 복수의 패널 (31) 이 형성되어 있다. 이 패널 (31) 은 잘록한 부분 (11) 중 가장 잘록한 (직경이 작은) 부분의 폭이 가장 넓고, 일단과 타단 (세워진 병의 경우에는 상하 방향의 양 단부 근방) 의 폭이 가장 좁은, 소위 배 형상의 패널로 되어 있고, 폭은 연속적으로 변화되고 있다. 패널 (31) 의 단면 형상은, 도 2 의 (C) 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 내측을 향하여 곡면 형상으로 오목 들어간 형상으로 되어 있다. 또, 패널 (31) 의 깊이는, 잘록한 부분 (11) 이 가장 깊어지도록 (약 3 mm), 상하 방향의 양 단부가 가장 얕아지도록 구성되어 있다. 또한, 도 3 은 잘록한 모양의 병의 사시도이고, 병의 표면에 도시되어 있는 각 선은 입체 형상의 이해를 돕기 위한 것이다. 본 실시형태에 있어서의 패널 (31) 은 잘록한 모양의 병 (1) 의 상하 양단 근방까 지 연이어 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 잘록한 부분 (11) 에만 패널 (31) 을 형성하도록 해도 되고, 잘록한 부분 (11) 을 초과하여, 병의 상하 양단 근방까지는 닿지 않을 정도의 길이로 설정해도 된다.

본 실시형태에 관련된 잘록한 모양의 병 (1) 에 있어서, 패널 (31) 의 수는 8 개이다. 이것은, 병 자체의 강도를 확보하면서 감압에 의한 병의 변형을 확실하게 흡수할 수 있도록 하기 위해서이다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 1 개에서 7 개 혹은 9 개 이상이어도 된다. 단, 패널 (31) 의 개수에 따라, 각각의 패널 (31) 의 폭도 조정할 필요가 있다. 또한, 본 실시형태에 관련된 잘록한 모양의 병 (1) 은 상기한 500 ㎖ 용으로, 구체적인 치수의 일례를 설명하면, 그 높이는 약 220 mm 이고, 잘록한 부분 (11) 의 최소 직경부의 높이는 하단으로부터 약 125 mm 의 위치이다. 또, 패널의 최대폭은 잘록한 부분 (11) 의 최소 직경부 근방에 존재하고 있고, 그 폭은 약 15.8 mm 이다. 또, 도 1 에 있어서의 A-A 선으로 나타내는 잘록한 부분의 최소 직경이 약 53.5 mm, B-B 선으로 나타내는 상부의 직경이 약 63 mm, 그리고 C-C 선으로 나타내는 하부의 직경이 약 68.5 mm 로 되어 있다.

[뚜껑 걸어맞춤부]

잘록한 모양의 병 (1) 의 상단은 뚜껑 걸어맞춤부 (41) 로 되어 있다. 이 뚜껑 걸어맞춤부 (41) 에는 수나사부 (41a) 가 형성되어 있고, 뚜껑 (도시 생략) 의 내면에 형성된 암나사부와 걸어맞추도록 되어 있다. 단, 당해 수나사부 (41a) 는 본 발명에 필수적인 것이 아니고, 예를 들어 단순한 원통부로 형성하여 뚜껑을 밀어넣어 밀봉하는 구조로 해도 된다.

[병 각 부의 두께]

본 발명에 관련된 잘록한 모양의 병 (1) 은, 예를 들어 블로우 성형이라 하는 방법으로 성형된다. 이것은, 병의 형상을 결정하는 형 (型) 중에 프리폼을 유지하고, 내측으로 압축 공기를 도입함으로써 재료를 형에 누르는 것이다. 이와 같은 수법에서 기인하여, 잘록한 모양의 병 (1) 의 성형에 있어서는, 잘록한 부분의 두께가 얇아지는 경우가 있다. 예를 들어, 패널이 형성되어 있지 않은, 평활한 측면을 갖는 잘록한 모양의 병의 경우, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 잘록한 부분 이외의 두께는 0.35 mm 내지 0.37 mm 정도이지만, 잘록한 부분의 두께는 0.29 mm 정도로 감소된다.

한편, 도 5 는 패널 (31) 을 갖는 잘록한 모양의 병 (1) 의 각 부의 두께를 나타내는 표이다. 이 표에 나타내는 바와 같이, 잘록한 부분 (11) 의 최소 직경부의 두께가 0.34 mm 로 되어 있고, 그 상하 영역의 두께 (0.27 ∼ 0.29 mm) 보다 두껍게 되어 있다. 이것은, 패널 (31) 을 형성하기 위한 성형용 형에 요철이 형성되고, 이 요철에 의한 두께 증가 방지 효과에 의한 것이다. 이와 같이, 적절한 패널을 형성함으로써, 결과적으로 패널을 갖지 않는 병과 비교하여 잘록한 부분 (11) 의 두께가 증대됨과 함께, 잘록한 모양의 병 (1) 의 높이 방향으로 마치 기둥이 형성된 것과 같은 효과가 발생하므로, 잘록한 부분 (11) 의 세로 압축 강도를 증대시킬 수 있다.

[내용물의 충전 방법]

당해 잘록한 모양의 병 (1) 에는, 일례로서 음료가 충전된다. 음료는 그 종류에 따라 충전 방법이 상이하므로 그것들을 간단하게 설명한다. 구체적으로는, 1) 핫팩, 2) 상온 무균 충전, 3) 콜드 충전의 3 종류가 일반적이다.

핫팩이란, 상온보다 상당히 높은 온도 (예를 들어, 85℃) 에서 병에 충전하는 방법이다. 이 방법이 사용되는 것은 스포츠 드링크, 과즙 음료 등이다. 또, 상온 무균 충전이란, 25℃ 정도의 온도에서 음료를 병에 충전하는 방법이다. 이 방법이 사용되는 것은 차, 물, 밀크가 들어간 커피, 홍차 등이다. 또한, 콜드 충전이란, 상온보다 낮은 온도에서 충전하는 방법으로서, 탄산 음료 등의 충전에 사용된다. 여기에서, 본 발명은 상기한 각 충전 방법 중, 1) 핫팩과 2) 상온 무균 충전에 대해 적용할 수 있다.

[감압 발생]

병에 음료를 충전한 후에는, 이하와 같은 여러가지 원인에 의해, 병 내가 감압 상태가 된다. 예를 들어, 상기한 상온 무균 충전의 경우, 음료는 25 ℃ 정도의 온도 상태에서 병에 충전되는데, 실제 판매 상태에서는 5 ℃ 정도로 냉각되어 매장에 진열되게 된다. 이와 같은 온도 변화에 의해 액체인 음료는 수축된다. 그 수축량은, 예를 들어 500 ㎖ 병인 경우, 3.7 ㎖ 정도가 된다. 이로써, 병 내부가 감압 상태가 된다. 또, 음료의 충전 후에도 병의 최상부에는 일정량의 기체가 잔류되어 있다. 이 기체 내에는 산소도 포함되어 있고, 냉각에 의해 음료 내에 산소가 용해됨으로써 2 ㎖ 정도의 양에 상당하는 감압이 발생한다. 또한, 음료가 충전된 PET 병 등의 경우, 재고 기간 중의 시간의 경과와 함께 수분 이 병을 투과한다. 그 양은 전체 용량에 대해 매월 0.1 % 정도가 된다. 따라서, 500 ㎖ 의 병인 경우, 0.5 ㎖/달 정도의 수분이 없어진다. 이 상태에서, 예를 들어 8 개월간 보관된다고 하면, 최대 4 ㎖ 정도의 수분이 병을 투과하게 된다.

이상과 같은 각각의 감압 요인을 서로 더하면, 체적으로 환산하여 약 10 ㎖ 미만에 상당하는 감압이 발생하게 된다. 이 때문에, 예를 들어 500 ㎖ 병이 변형되지 않고, 당초부터의 형상을 유지하기 위해서는, 최저로 10 ㎖ 정도의 감압 흡수 능력이 요구된다. 감압 흡수용 패널을 갖지 않는 잘록한 모양의 병에서는 상기 감압에 의해 용기가 크게 변형된다. 구체적으로는 원형 단면이 찌부러져, 타원에 가까운 단면 형상이 되어 버리는 경우가 있다. 이와 같은 변형이 발생하면 유통 과정의 제품 가치가 현저하게 저하된다.

[작용]

다음으로, 상기 감압에 대한 본 실시형태의 잘록한 모양의 병 (1) 의 작용에 대해 설명하면, 본 발명에서는 배 형상의 패널 (31) 을 형성함으로써, 큰 감압 흡수 능력을 얻을 수 있다. 구체적으로는, 패널 (31) 이 감압을 흡수하도록 잘록한 모양의 병 (1) 의 내부측으로 약간 오목 들어간다. 이로써 음료 체적의 감소분을 확실하게 흡수하여, 다른 부분에 변형의 영향을 주지 않는다. 특히, 본 실시형태의 패널 (31) 은, 잘록한 모양의 병의 상하 양단 근방까지 연장되어 있고, 패널 (31) 의 병 내부 방향으로의 이동이 비교적 자유롭게 실시된다. 이 때문에, 잘록한 모양의 병 (1) 의 전체 형상은 내부의 압력 상태에 관계없이 충전 당초 의 형상을 유지한다.

또, 본 실시형태에 관련된 잘록한 모양의 병 (1) 에서는, 패널 (31) 이 폭과 깊이에 관해서 연속적으로 변화되는 매끄러운 배 형상으로 되어 있기 때문에, 감압 에 의한 응력이 국소로 집중되는 일이 없다. 게다가, 패널 (31) 을 잘록한 모양의 병 (1) 의 상하 방향의 양단 부근까지 연이어 형성되어 있기 때문에, 이 패널 (31) 이 기둥과 같은 기능을 발휘하여, 잘록한 모양의 병 (1) 에 대한 상하 방향의 압축력에 대해서도 충분한 강도를 갖게 된다.

또한, 매끄러운 잘록한 부분 (11) 을 갖는 잘록한 모양의 병 (1) 에, 잘록한 부분에 대응하여 매끄럽게 폭이나 깊이가 변화되는 배 형상의 패널 (31) 을 사용함으로써, 이것을 보는 사람에게 미관을 느끼게 하고 또, 실제로 잘록한 모양의 병 (1) 을 잡은 사람에게도 위화감을 느끼게 하지 않는다는 특성을 갖고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 잘록한 모양의 병 (1) 의 상하 방향의 중간 영역에 잘록한 부분 (11) 을 1 지점 갖는 잘록한 모양의 병 (1) 에 기초하여 설명하는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 잘록한 부분을 2 지점 형성한 잘록한 모양의 병에 대해서도 적용할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 잘록한 부분 (11) 은 잘록한 모양의 병 (1) 의 원주 방향을 따라 거의 수평으로 형성되어 있는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 길이 방향에 대해 경사지고, 병 측면에 이른바 나선 형상으로 형성하도록 해도 된다.

본 발명은, 액체 등을 수용하는 병 용기 등의 구조로 이용할 수 있다.

Claims (7)

1. 병 측면의 적어도 일부에 곡면으로 형성된 잘록한 부분 (11) 을 갖는 잘록한 모양의 병 (1) 으로서,

   적어도 상기 잘록한 부분 (11) 에는 적어도 1 개의 감압 흡수용의 패널 (31) 이 형성되고,

   상기 패널 (31) 의 폭은 그 패널 (31) 의 일단에서 타단에 걸쳐서 연속적으로 변화되고,

   상기 패널 (31) 은 상기 잘록한 모양의 병 (1) 의 상하 양단 근방까지 연이어 형성되어 있고,

   상기 패널 (31) 은 상기 잘록한 부분 (11) 중 가장 잘록한 부분의 폭이 다른 부분의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 잘록한 모양의 병 (1).
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널 (31) 의 수평 방향 단면은 상기 잘록한 모양의 병 (1) 측면의 다른 부분보다 병의 내부를 향하여 오목 들어간 것을 특징으로 하는 잘록한 모양의 병 (1).
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널 (31) 의 수평 방향 단면은 곡선으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 잘록한 모양의 병 (1).
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널 (31) 은 적어도 2 개 형성되고, 당해 패널 (31) 은 상기 잘록한 모양의 병 (1) 의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 잘록한 모양의 병 (1).
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 패널 (31) 의 수는 8 개인 것을 특징으로 하는 잘록한 모양의 병 (1).

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